Analiza obwodu AC z obciążeniem nieliniowym i pasywnym filtrem wyższych harmonicznych typu Γ

• Autorzy: Strząbała Paweł , Wciślik Mirosław

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.01.05

Warianty tytułu

EN

Analysis of AC circuit with nonlinear load and passive Γ-type higher harmonic filter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W wyniku oddziaływań odbiorników nieliniowych z systemem energetycznym obserwuje się pogorszenie współczynnika mocy obwodu oraz propagację wyższych harmonicznych prądu, które to tworzą spadki napięć na impedancjach systemu zasilania i powodują odkształcenia napięć w sieci zasilającej. Jednym ze sposobów ograniczania tych niekorzystnych zjawisk jest stosowanie pasywnych filtrów wyższych harmonicznych. W pracy przeprowadzono badania symulacyjne oraz eksperymentalne obwodu systemu energetycznego z prostownikiem niesterowanym i szerokopasmowym filtrem wyższych harmonicznych typu Γ. Dokonano oceny jakościowej napięć i prądów obwodu, współczynnika mocy obwodu oraz przepływu mocy czynnej i biernej dla harmonicznej podstawowej i wyższych harmonicznych.

EN

As a result of the interactions of non-linear loads with the power system, a decrease in the power factor of the circuit and the propagation of higher harmonics of the current are observed, which create voltage drops across the impedances of the power system and cause voltage distortion in the power supply network. To reduce these negative phenomena, passive higher harmonic filters are used. In this paper, simulation and experimental studies of a power system circuit with an uncontrolled rectifier and a broadband Γ-type higher harmonic filter were carried out. A qualitative evaluation of the circuit voltages and currents, the power factor of the circuit and the active and reactive power flow for the fundamental and higher harmonics were carried out.

Słowa kluczowe

PL

odbiornik nieliniowy; wyższe harmoniczne; jakość energii elektrycznej; filtr pasywny

EN

non-linear load; higher harmonics; power quality; passive filter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 1
• Strony: 22--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Strząbała Paweł

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Urządzeń Elektrycznych i Automatyki, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

• https://orcid.org/0000-0003-1848-1511

autor

Wciślik Mirosław

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Urządzeń Elektrycznych i Automatyki, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

• https://orcid.org/0000-0003-3777-2701

Bibliografia

• [1] Wasiak I.: Elektroenergetyka w zarysie: Przesył i rozdział energii elektrycznej, Politechnika Łódzka, Łódź, 2009
• [2] PN-EN 50160: Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach elektroenergetycznych, PKN, Warszawa, 2014
• [3] PN-EN 61000-3-2: Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) Część 3-2: Poziomy dopuszczalne emisji harmonicznych prądu (fazowy prąd zasilający odbiornika ≤16 A), PKN, Warszawa, 2007
• [4] IEEE Power and Energy Society: 519 – 2014 - IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems, New York, 2014
• [5] IEEE Std 1459-2010 Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions, IEEE, New York, 2010
• [6] Lange A., Pasko M.: Wybrane metody poprawy jakości energii elektrycznej za pomocą układów LC, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2015
• [7] Popławski T., Kurkowski M., Mirowski J.: Zastosowanie filtrów pasywnych do eliminacji wyższych harmonicznych prądu, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 1, 2021, s. 170-173
• [8] Swamy M. M., Bisel G. R., Rossiter S. L.: Patent: 5444609, Passive Harmonic Filter System for Variable Frequency Drives, 1995
• [9] Hava, Zubi: Improved Broadband Harmonic Filter Design for Adjustable Speed Drives, 2005
• [10] Hava A. M., Zubi H.: Improved Broadband Harmonic Filter Design for Adjustable Speed Drives, IEEE, 2005, s. 298 – 303
• [11] Zubi H. M., Dunn R. W., Robinson F. V. P.: Optimizing Broadband Harmonic Filter Design for Adjustable Speed Drive Systems, Proceedings of the 2011 14th European Conference on Power Electronics and Applications, 2011, s. 1 – 10
• [12] Strząbała P., Wciślik M.: Analysis of interactions in the circuit of the power system with nonlinear load and LC passive filter, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 3, 2020, s. 55 – 58
• [13] Emanuel A. E.: Power Definitions and the Physical Mechanism of Power Flow, John Wiley & Sons, Chichester, 2010
• [14] Wciślik M.: Power balances in AC Electric circuit with nonlinear load, ICHPQ, Bergano, IEEE, 2010